氣相色譜法同時(shí)測(cè)定空氣中乙二醇和異丙醇

韓　英，黃瑾璟

(紹興市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，浙江　紹興　312000)

?

氣相色譜法同時(shí)測(cè)定空氣中乙二醇和異丙醇

韓英，黃瑾璟

(紹興市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，浙江紹興312000)

建立了溶劑解吸氣相色譜法同時(shí)測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中乙二醇和異丙醇含量的方法。采用活性碳管同時(shí)采集空氣和廢氣中的乙二醇和異丙醇，甲醇超聲解吸后用氣相色譜法分離測(cè)定。在優(yōu)化的解吸方法下考察了方法的最低檢出濃度，精密度和回收率。該方法不僅靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度好，更減少了采樣和實(shí)驗(yàn)室分析人員的工作量，節(jié)約了有機(jī)溶劑的消耗，值得推廣和應(yīng)用。

空氣和廢氣；乙二醇；異丙醇；氣相色譜法

乙二醇和異丙醇均為常見(jiàn)的化工產(chǎn)品和原料，若人體長(zhǎng)期接觸，會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、腎臟產(chǎn)生毒害。排放至大氣中異丙醇更是一種光化學(xué)氧化劑，會(huì)導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生，危害人的身體健康和植物生長(zhǎng)[1]。我國(guó)推薦性職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ/T 160.48-2007給出了多種醇類(lèi)的測(cè)定方法[2]，但是該方法中乙二醇和異丙醇需單獨(dú)采樣、解吸和分析。近年來(lái)，對(duì)環(huán)境空氣和廢氣中的乙二醇和異丙醇檢測(cè)方法的改進(jìn)已有相關(guān)的報(bào)道[3-5]，但都局限于單獨(dú)檢測(cè)。對(duì)這兩種物質(zhì)進(jìn)行同時(shí)采集和檢測(cè)的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本文介紹了一種簡(jiǎn)便有效的能同時(shí)采集和測(cè)定這兩種醇類(lèi)物質(zhì)的分析方法，該方法前處理簡(jiǎn)單，靈敏度和回收率能滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)工作要求。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1儀器和試劑

Agilent7890B氣相色譜儀帶FID檢測(cè)器，安捷倫；色譜柱(HP-INNOWAX毛細(xì)管色譜柱30 m×0.32 mm×0.25 μm)，安捷倫；嶗應(yīng)2020空氣采樣器，青島嶗應(yīng)環(huán)保科技有限公司；KQ-800KDE超聲儀，昆山超聲儀器有限公司。

甲醇(色譜純)，賽默飛世爾科技有限公司；乙二醇標(biāo)液(2 mg/mL)，百靈威；異丙醇標(biāo)準(zhǔn)樣品(25 mg)，百靈威。

1.2色譜條件

柱箱溫度：起始溫度60℃，以10℃/min速度升至200℃；柱流量：以高純氮?dú)鉃檩d氣，流速為1.8 mL/min；進(jìn)樣口溫度：220℃；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；檢測(cè)器溫度：270℃，氫氣流量40 mL/min，空氣流量400 mL/ min；尾吹氣：15 mL/min；進(jìn)樣量：1 μL

1.3樣品采集和測(cè)定

1.3.1樣品采集

用硅橡膠管將活性炭采樣管與采樣器連接。環(huán)境空氣采樣時(shí)將采樣管垂直向上進(jìn)行采樣，采樣流量設(shè)為0.5 L/min。環(huán)境空氣采樣60～90 min；污染源廢氣采樣15～20 min。同時(shí)將空白活性炭采樣管帶到現(xiàn)場(chǎng)，打開(kāi)不抽空氣，作空白樣品分析。采樣后將活性炭管兩端套上塑料帽，帶回實(shí)驗(yàn)室分析，4℃ 冷藏保存。

1.3.2校準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

在25 mg異丙醇標(biāo)準(zhǔn)樣品中準(zhǔn)確加入10 mL甲醇定容，配制成2.5 mg/mL的異丙醇儲(chǔ)備液。再取一定量的異丙醇儲(chǔ)備液和乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，以甲醇作溶劑，配制濃度為0.01～0.2 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液，在1.2色譜條件下進(jìn)樣分析，每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定兩次，繪制濃度-峰面積均值校準(zhǔn)曲線(xiàn)。

1.3.3樣品測(cè)定

將采過(guò)樣的活性炭管前后段分別轉(zhuǎn)移到5 mL樣品解析瓶中，加1.0 mL甲醇，塞緊管塞，超聲解吸3 min，放置40 min，解析液供測(cè)定。同時(shí)分析現(xiàn)場(chǎng)空白樣品。

2　結(jié)果與討論

2.1前處理方法的改進(jìn)

2.1.1解吸溶劑的選擇

根據(jù)相似相溶原理，解吸時(shí)為獲得較理想的解吸率，通常選用與被解吸物質(zhì)極性相似的解吸溶劑。乙二醇、異丙醇的極性參數(shù)為6.9和4.3。本次實(shí)驗(yàn)中我們選用實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的與這兩種物質(zhì)極性接近的甲醇和丙酮進(jìn)行解吸效率試驗(yàn)(極性參數(shù)甲醇：6.6，丙酮：5.4)。在6支活性炭管前段中分別加入0.1 mg 乙二醇和異丙醇，放置過(guò)夜后加入不同的解吸溶劑按1.3.3方法前處理，經(jīng)測(cè)定采用甲醇為解吸溶劑的兩種物質(zhì)的平均解吸效率分別為102.3%、94.6%；采用丙酮為解吸溶劑的兩種物質(zhì)的平均解吸效率為86.5%、88.9%。結(jié)果表明選用甲醇為解吸溶劑時(shí)解吸效率較高。

2.1.2解吸條件的優(yōu)化

在12 支活性炭管中分別加入乙二醇和異丙醇各0.1 mg，放置過(guò)夜后加入1 mL甲醇解吸。取其中9個(gè)上述樣品定為組1，密閉超聲3 min后分別放置20 min,40 min,60 min，每個(gè)時(shí)間段解吸3個(gè)樣品；另取3個(gè)樣品定為組2，振搖3 min后放置40 min，取解析液供測(cè)定。各組樣品的平均解吸效率見(jiàn)表1。從表2中可以看出超聲法較振搖法更有利于樣品的解吸。當(dāng)解吸時(shí)間大于40 min后增加解吸時(shí)間解吸效率并沒(méi)有顯著提高。因此，優(yōu)化后的解吸條件為密閉超聲3 min，靜置40 min。

表1　不同解吸方法兩種物質(zhì)的解吸效率

2.2校準(zhǔn)曲線(xiàn)和檢出限

按照1.3.2校準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制方法，配置濃度為10，20，40，80，120，160 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。在1.2色譜條件下，各組分均能得到有效的分離，其保留時(shí)間、線(xiàn)性方程和線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。

表2　保留時(shí)間、線(xiàn)性方程和線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)

取7支活性炭管分別加入0.01 mg的異丙醇和乙二醇，作為檢出限的測(cè)試樣品。按照1.3.3的方法連續(xù)測(cè)定這7個(gè)平行樣。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。檢出限按標(biāo)準(zhǔn)偏差的3.143倍計(jì)算，異丙醇的檢出限為0.66 μg/mL，最低檢出濃度為0.09 mg/m3(以采集7.5 L 空氣樣品計(jì))；乙二醇的檢出限為1.19 μg/mL，最低檢出濃度為0.16 mg/m3，相比于國(guó)標(biāo)GBZ/T 160.48-2007推薦方法的最低檢測(cè)濃度，本法的靈敏度大大提高。

表3　7次平行測(cè)定結(jié)果

2.3精密度和回收率

取空白樣品10個(gè)，按表4所示量加入異丙醇和乙二醇，每個(gè)水平進(jìn)行5次平行測(cè)定，計(jì)算樣品回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。異丙醇的回收率為81%～92%,精密度為2.3%～4.8%；乙二醇的回收率為88%～98%，的精密度為1.6%～4.2%。

表4　加標(biāo)回收和精密度測(cè)定結(jié)果(n=5)

3　結(jié)　論

本文研究建立了溶劑解吸氣相色譜法同時(shí)測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中乙二醇和異丙醇含量的方法，優(yōu)化了前處理方法，提高了解吸效率。重點(diǎn)考察了方法的檢出限、精密度、回收率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為滿(mǎn)意。乙二醇和異丙醇的同時(shí)測(cè)定降低了解吸溶劑的消耗量，減少了實(shí)驗(yàn)室分析人員的工作量，值得推廣和應(yīng)用。

[1]肖學(xué)喜，何桂英，雷迅，等.氣相色譜法測(cè)定工業(yè)廢氣中的異丙醇[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2012,28(6):58-60.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GBZ/T 160.48-2007 工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定：醇類(lèi)化合物[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[3]趙忠林，王翔，郭盈，等.溶劑解吸-氣相色譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中乙二醇的改進(jìn)[J].職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援,2012,30(4):216-219.

[4]李行方，尹江偉，付斌，等.溶劑解吸-氣相色譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中異丙醇方法改進(jìn)[J].中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué),2015,42(3):311-313.

[5]申華杰.毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定工業(yè)廢氣中的乙二醇[J].污染防治技術(shù)，2013,26(5):60-61.

Determination Method for Ethylene Glycol and Isopropyl Alcohol Simultaneously in the Air of Workplace by Gas Chromatography

HAN Ying,HUANG Jin-jing

(Environmental Monitor Station of Shaoxing,Zhejiang Shaoxing 312000,China)

A method for determination of ethylene glycol and isopropanol simultaneously in the air of workplace by gas chromatography was established.The ethylene glycol and isopropyl alcohol in air and industrial waster gas was adsorbed by activated carbon adsorption tube,then desorbed by methanol and put into GC to be separated and detected.The detection limits,precision and recovery were investigated in the optimized desorption conditions.The method can provide high sensitivity,good precision and accuracy.Moreover,it can reduce workload of laboratory staffs and saves organic reagents,deserves promotion and application.

air and industrial waster gas; ethylene glycol; isopropanol; gas chromatography

韓英(1982-)，女，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)。

X831

A

1001-9677(2016)06-0109-02